煤矿井下的UWB定位基站布设优化研究

为了克服煤矿井下复杂环境对超宽带(UWB)定位系统基站布设的影响,本研究引入了一种创新的自然启发式元启发算法——星鸦优化算法(NOA),旨在优化UWB定位系统的基站布局。本文以UWB基站布设的区域覆盖率作为优化的目标函数,并通过NOA的迭代过程,寻求最优的基站布局方案。仿真试验表明,NOA的收敛精度和收敛速度很高。研究结果表明,NOA在井下复杂环境中的UWB定位系统中的应用潜力很大,为进一步测试实际环境和算法优化提供了理论基础和实践指导。

基于多参数融合的超宽带基站布设优化方法

超宽带室内定位精度受非视距传播(Non-Line Of Sight,NLOS)、多径效应、基站布设等因素影响,而这些因素均与基站的布设阵型有关.因此,本文提出一种基于位置精度稀释因子(Positioning Dilution Of Precision,PDOP)、到达时间差(Time Difference Of Arrival,TDOA)测量误差和克拉美劳界的基站布设优化数学模型,可用遗传算法和萤火虫算法等智能算法求解.理论推导和仿真测试表明优化后的基站布设阵型相较于传统的立方体8基站阵型具有更好的平均误差和方差.14.5 m×7.6 m×3 m展厅的实测实验结果表明,经过优化后的基站布设阵型定位精度提高了0.7132 cm,且方差减小了50.6496 cm^(2)具有较高的稳定性.

甘肃太子山保护区视频监控系统前端基站布设探析

视频监控系统是森林防火预警监测的重要手段之一,由前端采集(基站)、信号传输、供电、存储与显示等设备组成,其中前端基站依托铁塔搭载超高清双光谱森林红外热成像光电转台,集成了感知、探测、监视和信号传输功能,前端基站布设事关综合视频监控系统建设成败。为了推动视频监控系统在林业中的广泛应用,提高建设质量和监测率,本文结合甘肃太子山国家级自然保护区(以下简称太子山保护区)综合视频监控系统建设和应用实际,对前端基站建设布设进行了探索分析。

基于TDOA定位的基站布设对模糊区分布及定位精度的影响分析

针对基于TDOA的定位基站布设问题,分析了算法产生模糊解的原因,并就定位基站布设对模糊区域面积的大小和分布进行了定性的分析。此外,通过对TDOA的定位方程进行微分运算求解出影响定位精度的具体变量,并分析了当变量改变时定位精度的变化。最后,通过仿真分析验证了合理的基站布局能够提高定位精度这一结论的正确性。

应急环境基站布设对定位精度的影响分析

在灾害环境下,对UWB基站/标签相对位置关系、不同天线指向方向、不同基站布设高度、不同基站数量和不同布设网型5个方面分别进行试验研究。试验结果表明,基站高度对UWB定位精度没有明显影响、标签越靠近基站网型中心定位精度越高、天线方向竖直向上时定位精度更高、基站数量越多定位精度越高、常用网型中矩形网型精度较高。应急环境下,按"以定位区域为中心、天线竖直向上、基站数量尽可能多、矩形网型"的方案布设UWB基站,以最短的时间获得次优定位精度,为UWB应急定位实际应用提供可行基站布设指导和依据。

面向地下停车场库的UWB基站布设优化方法

以UWB定位系统的基本原理为基础,以平面几何精度因子(HDOP)作为定位系统定位精度的评价指标,通过仿真及实际实验验证,得到了在理想及实际工况下,适用于不同环境条件的基站优化布设方法,归纳出了适用于地下停车场库的UWB基站布设方案的三阶段设计法,并通过实例验证了方法的可行性,为UWB系统应用于地下停车场库等实际场景时,提供了科学化的基站布设流程。

一种海上落点声学测量基站优化布设方法

落点测量精度是高速目标入水试验考核的重要指标,当测量系统观测误差保持不变时,基站布设方式将影响落点测量精度。以典型四基站分布为例,研究了基于时延差无源定位体制的多基站规则布设和不规则布设对定位精度的影响;通过改变基线长度和布站形式,分析了规则布站条件下不同区域落点测量精度分布规律;针对不规则布站形式,提出了一种基于模拟退火算法的海上落点测量声基阵优化布设方法。方法以定位偏差量作为目标函数,通过模拟高温物体退火过程找到最优布站位置。仿真结果表明,和规则布站方式相比,利用模拟退火算法对基站进行优化布设能够获取较高的定位精度,为高速目标海上落点测量系统设计及基站合理布设提供参考依据。

基于射频技术的隧道人员定位基站优化布设研究

在隧道安全事故中,对被困人员的快速定位可提高搜索速度、减少救援时间,对于保障隧道施工人员人身安全具有极为重要的意义.鉴于现有研究在隧道实时定位技术上的欠缺,本文利用射频技术快速识别、准确定位、成本低廉的优势,同时借鉴室内定位的LANDMARC算法,开展基于射频技术的隧道人员定位基站优化布设技术研究,以实现对施工作业人员的实时准确定位.经验证,本文所提出的布设方法可实现无死角覆盖及低成本建设,具有重要的推广价值.

基于TOF的UWB可移动基站快速自定位算法

针对运动场中超宽带(UWB)可移动基站的位置获取需要人工测量、定位不方便的问题,提出了基于飞行时间(TOF)的UWB可移动基站快速自定位方法。首先根据基站布局情况确定局部坐标系,建立基于UWB基站间相互测距信息的各基站坐标方程,采用最小二乘法对各基站的坐标进行解算,进而分析其定位误差。最后通过实验验证了算法的可行性和稳定性。实验结果表明,可移动基站平均定位精度在0.05m以内。相对于传统的人工测量方式,基站自定位可有效节省基站布设时间,减少工作量。

船舶自动识别系统基站信息实时性能评估技术

针对我国AIS基站的具体技术现状,本文以大连辖区AIS基站系统为例,基于AIS基站数据的实时采集技术,对船舶自动识别系统基站信息实时性能评估技术进行研究。为能实时解析基站设备数据,需要对SAAB基站数据进行解码,同时对基站的性能进行分析,分析结果表明,该技术能够给出每个基站自身的实时和统计的性能参数,为基站工作状态评估和基站布设优化提供重要的定量依据,使基站的优化更趋合理。该研究成果可以推广应用于全国AIS基站系统。

基于室内三维模型的超宽带基站布网优化算法研究

针对室内环境复杂,UWB基站布设效率低和定位精度无法保证的问题,提出了一种基于室内真实三维场景的UWB基站几何网型优化算法,将三维场景划分为3 m×3 m×1 m立体格网,格网点组成基站布设向量空间,定位区域格网点的PDOP值作为目标函数,并通过海伦公式剔除基站的病态网型,实现UWB基站布设网形的快速优化。为了验证新方法的有效性,在某实验楼进行实测验证。实验结果表明,新方法相比于经验网形中矩形网形和菱形网形,其平均PDOP值分别提升了5.70%和6.06%,平均定位精度分别提升了46.34%和36.68%。

短基线多点定位系统的性能及优化

在机场场面监视系统中,常用多点定位系统对机场上空的目标进行定位,传统多点定位系统有基线长,时间标准差大,在中小型或偏远机场架设困难程度较大的缺点。为了解决上述问题,设计了短基线时差定位系统。通过分析几何精度衰减因子(GDOP)的影响因素,确定了在提高时延估计误差精度的基础上,通过增加系统基站数目和改变基站布设规则来进一步提高短基线系统定位精确度,扩大定位系统有效覆盖范围。仿真实验说明此种方法在一些中小型机场能够得到有效应用。

高速运动目标深海落点测量精度仿真分析

为深入研究基于TDOA体制下高速运动目标深海落点测量基站布设方式、目标落点位置、参考基站选取等变化对落点测量精度的影响规律,基于泰勒级数展开法建立了TDOA体制下无源定位测量模型,以站址误差、时延误差、声速误差等作为主要误差源变量,采用了蒙特卡洛数值模拟方法通过大子样抽样将呈正态分布的随机数代入定位测量模型,复现多基站条件下时延差定位测量精度特性。分析结果表明,在综合误差源影响下,测量模型能够对基站布设、落点位置、参考基站选取等变化产生合理响应,采用蒙特卡洛数值模拟方法能够有效估计深海高速运动目标落点位置测量精度,可为多基站无源定位测量布站设计与精度评定问题提供参考。

南水北调项目IMU/DGPS辅助航摄测量技术实践研究

以IMU/DGPS辅助航空摄影测量为研究内容,在系统地总结和阐述IMU/DGPS辅助航空摄影测量的有关原理和方法的基础上,结合南水北调工程建设与管理基础信息建设与应用(一期)项目中的生产实验和工程实践,形成了一套完整的IMU/DGPS辅助航空摄影测量实施方案,并针对应用中的GPS基站布设、检校场和GPS测量等问题进行了探讨和研究。最后,结合项目的成果,分析了IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术的优势和不足,并提出该技术使用的建议。

基于UWB的三维定位分析与算法研究

为提高室内定位精度,打破室内定位空间限制,研究基于超宽带(UWB)的定位基站布设方法以及三维定位方法,设计多组不同障碍物遮挡对测距的影响试验,经多次试验分析测距误差,验证了UWB信号穿透力强、抗干扰能力好等优点,并且分析了基站布设方法,使得定位系统的稳定性和精度大大提高。同时,对直接矩阵求解算法进行优化,采用最小二乘拟合方法对定位距离数据进行处理,获得更加精确的定位坐标数据。实验结果表明:使用最小二乘法拟合矩阵求解算法后定位数据的精确度提升约26%。

无线网络在高速公路建设管理信息中的应用

在高速公路建设管理中应用了"无线网络的高速公路建设管理信息系统",可实现施工现场的实时监控、移动视频传输和信息管理。